JP3596584B2

JP3596584B2 - Color conversion method

Info

Publication number: JP3596584B2
Application number: JP33021797A
Authority: JP
Inventors: 良徳宇佐美
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1997-12-01
Filing date: 1997-12-01
Publication date: 2004-12-02
Anticipated expiration: 2017-12-01
Also published as: JPH11164163A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、４色以上のデバイスデータ、例えば、デバイスデータＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋを、出力条件の異なるデバイスデータＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋに変換する色変換方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
印刷物やＣＲＴ等の出力媒体に対してカラー画像を出力する画像出力装置では、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋや、Ｒ、Ｇ、Ｂのデバイスデータに基づいて、網％の面積変調や濃度変調を前記出力媒体上で実現することにより、前記カラー画像を再現している。この場合、再現されるカラー画像の色特性は、使用する色材や出力媒体（出力用紙、蛍光体等）の性質、あるいは、その他の印刷条件等からなる出力条件に依存している。
【０００３】
このような出力条件に対応して、所望のカラー画像を得ることのできるデバイスデータを求める方法が種々提案されている。例えば、特開平３−１３１９２０号公報に記載された技術のように、特定のプリンタや印刷条件下で予め求めた色変換テーブルを利用して直接写像変換を行うことによりデバイスデータを求める方法や、特開平４−３６２８６９号公報に記載された技術のように、異なる画像出力装置の測色値が一致するようにマスキング処理の係数の最尤解を求め、この係数を用いてデバイスデータを得るようにした方法がある。
【０００４】
ところで、カラー印刷物を作成するような画像出力装置においては、出力する画像に対して種々のバリエーションが求められる。例えば、色材や出力媒体を選択し、且つ、前記色材の量を調整することで所望の画像が得られるようにする作業が要求される。しかしながら、前述した従来技術では、このような要請に対応した高精度な色変換を行うことは困難である。
【０００５】
すなわち、カラー印刷物を作成する場合、一般にデバイスデータとしてＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋの４色が使用される。従って、例えば、写像元のデバイスデータＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋを出力条件の異なる写像先のデバイスデータＣ′、Ｍ′、Ｙ′、Ｋ′に変換するためには、一旦デバイスデータＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋをデバイスに依存しないＬ^＊、ａ^＊、ｂ^＊等の測色値に変換した後、前記測色値からデバイスデータＣ′、Ｍ′、Ｙ′、Ｋ′に変換する必要がある。この場合、測色値が３変数であるのに対して、デバイスデータが４変数であるため、前述した従来技術では、高精度な変換関係を得ることができない。特に、印刷物においては、グレー等の注目色を保存し、且つ、他の色の犠牲が少なくなるような変換関係を求めなければならず、そのために多大な労力を払ってセットアップ作業を行っているのが現状である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記の不具合を考慮してなされたものであり、出力条件の異なる４色以上のデバイスデータ間において、極めて容易に色変換し、所望の色を得ることのできる色変換方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る色変換方法は、４色以上のデバイスデータを用いて形成されるカラー画像の異なる出力条件間での色変換方法であって、
各出力条件における４色以上のデバイスデータから測色値への写像を順変換関係として求めるステップ（Ｓ１Ａ、Ｓ１Ｂ）と、
写像先の前記順変換関係において、前記デバイスデータの３色を除く残りの色を所定値に固定し、前記測色値から前記３色の前記デバイスデータへの写像を前記順変換関係の逆変換関係として前記残りの色の所定値毎に求めるステップ（Ｓ２Ｂ）と、
写像元の前記出力条件における任意のデバイスデータに対する測色値を写像元の前記順変換関係から求めるステップ（Ｓ２Ａ）と、
写像元の前記出力条件における前記測色値の明度を、写像先の前記出力条件における写像範囲の明度に変換するステップ（Ｓ４）と、
写像元の前記出力条件における前記残りの色の任意のデバイスデータに対する写像先の前記出力条件における前記逆変換関係を求めるステップ（Ｓ３Ｂ）と、
明度が写像先の前記出力条件における写像範囲に変換された前記測色値に対する写像先の前記出力条件におけるデバイスデータを、前記残りの色の任意のデバイスデータに対する写像先の前記出力条件における前記逆変換関係から求めるステップ（Ｓ５）と、
からなることを特徴とする。
【０００８】
この場合、デバイスデータの変換処理を行う際、デバイスデータの３色を除く残りの色、例えば、デバイスデータＫに応じて逆変換関係を選択し、あるいは、補間した後、その関係を用いて前記３色のデバイスデータの変換を行うようにしているため、４色以上のデバイスデータ間での変換処理を極めて容易、迅速且つ高精度に行うことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態である色変換方法の全体フローチャートを示す。以下の説明においては、所定のインクや印刷用紙、印圧等の印刷条件である出力条件Ａで印刷物を作成する画像出力装置における写像元のデバイスデータＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋを、再現域（Ｇａｍｕｔ）等の色再現特性が前記出力条件Ａとは異なる印刷条件である出力条件Ｂで印刷物を作成する他の画像出力装置における写像先のデバイスデータＣ′、Ｍ′、Ｙ′、Ｋ′に変換する場合について説明する。なお、デバイスデータとしては、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ以外の特定の色（特色）を含む場合であってもよく、また、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ以外の組み合わせであってもよい。
ステップＳ１Ａ、Ｓ１Ｂ
先ず、各出力条件ＡおよびＢにおいて、デバイスデータＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋ（以下、必要に応じてデバイスデータＣＭＹＫ等と記す。）からデバイスに依存しない測色値Ｌ^＊、ａ^＊、ｂ^＊（以下、必要に応じて測色値Ｌａｂと記す。）を導く順変換関数Ｈ_ＡおよびＨ_Ｂ（順変換関係）を求める。この場合、ＣＩＥ表色系の測色値Ｌａｂ以外に、測色値Ｌ^＊、ｕ^＊、ｖ^＊、三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚ等のデバイスに依存しない共通色空間データを用いて順変換関係を求めるようにしてもよい。
【００１０】
順変換関数Ｈ_Ａを求めるためには、例えば、出力条件Ａに設定された画像出力装置を用いて、デバイスデータＣＭＹＫを１０％ずつ変えて複数のカラーパッチを作成し、その測色値Ｌａｂを測色計を用いて測定することにより、規則格子上のデバイスデータＣＭＹＫから不規則格子上の測色値Ｌａｂへの写像を求める。次いで、このようにして求められた写像関係から、誤差を最小化する最尤二乗法等を用いることで、
Ｌａｂ＝Ｈ_Ａ（ＣＭＹＫ）
として、任意のデバイスデータＣＭＹＫから測色値Ｌａｂを求めることのできる順変換関数Ｈ_Ａが得られる。
【００１１】
例えば、最尤二乗法では、デバイスデータＣＭＹＫと測色値Ｌａｂとの関係は、例えば、カラーパッチのデバイスデータＣＭＹＫをＣ１、Ｍ１、Ｙ１、Ｋ１、…、Ｃｋ、Ｍｋ、Ｙｋ、Ｋｋとし、それに対する測色値ＬａｂをＬ１、ａ１、ｂ１、…、Ｌｋ、ａｋ、ｂｋとし、これらを線形結合する係数をａ０、ａ１、…、ａｍとし、
【００１２】
【数１】

【００１３】
と定義した場合、測色値Ｌ^＊とデバイスデータＣＭＹＫとの関係をＶＬ＝ＭＬ・ＡＬとすることができる。同様に、測色値ａ^＊とデバイスデータＣＭＹＫとの関係および測色値ｂ^＊とデバイスデータＣＭＹＫとの関係をＶａ＝Ｍａ・Ａａ、Ｖｂ＝Ｍｂ・Ａｂとすることができる。
【００１４】
ここで、最尤解ＡＬを求めた場合の誤差をｅとし、行列ＶＬの転置行列をＶＬ^Ｔとすると、誤差ｅは、

と表される。この誤差ｅを最小にする最尤解ＡＬは、
ＡＬ＝（ＭＬ^Ｔ・ＭＬ）・ＭＬ^Ｔ・ＶＬ
として求められる。最尤解Ａａ、Ａｂも同様にして求めることができる。これらの最尤解ＡＬ、Ａａ、Ａｂを用いて、任意のデバイスデータＣＭＹＫから測色値Ｌａｂを求めることのできる順変換関数Ｈ_Ａが得られる。
【００１５】
同様に、出力条件Ｂに設定された画像出力装置を用いてカラーパッチを作成し、測色値Ｌａｂを測定した後、誤差を最小化する最尤二乗法等を用いることで、
Ｌａｂ＝Ｈ_Ｂ（Ｃ′Ｍ′Ｙ′Ｋ′）
として、任意のデバイスデータＣ′Ｍ′Ｙ′Ｋ′から測色値Ｌａｂを求めることのできる順変換関数Ｈ_Ｂが得られる。
ステップＳ２Ｂ
次に、ステップＳ１Ｂで求めた順変換関数Ｈ_Ｂにおいて、デバイスデータＫ′を所定値に固定し、
Ｃ′Ｍ′Ｙ′＝Ｈ_ＢＫ ^−１（Ｌａｂ）
として、任意の測色値ＬａｂからデバイスデータＣ′Ｍ′Ｙ′を得る逆変換関数Ｈ_ＢＫ ^−１（逆変換関係）を各デバイスデータＫ′毎に求める。なお、デバイスデータＫ′毎の複数の逆変換関数Ｈ_ＢＫ ^−１の集合を逆変換関数ユニットＧと定義する。
【００１６】
この場合、デバイスデータＣ′Ｍ′Ｙ′から得られる測色値Ｌａｂは、一般に不規則格子上に配置されており、任意の測色値Ｌａｂに対するデバイスデータＣ′Ｍ′Ｙ′を単純に逆演算しても求めることができないため、逐次近似法等を用いて逆変換関数Ｈ_ＢＫ ^−１を求める。
【００１７】
以下に、逐次近似法の代表例であるニュートン法を用いた逆変換関数Ｈ_ＢＫ ^−１の算出方法を説明する。
【００１８】
先ず、測色値Ｌａｂの任意の目標値をＬ０^＊、ａ０^＊、ｂ０^＊とし、繰り返し演算での許容誤差をΔＥｍｉｎとする。次いで、デバイスデータＣ′Ｍ′Ｙ′の既知の初期値をＣ１、Ｍ１、Ｙ１と設定し、ステップＳ１Ｂで求めた順変換関数Ｈ_Ｂを用いて、デバイスデータＣ１、Ｍ１、Ｙ１に対する測色値Ｌ１^＊、ａ１^＊、ｂ１^＊を求める。そして、目標値である測色値Ｌ０^＊、ａ０^＊、ｂ０^＊と、前記測色値Ｌ１^＊、ａ１^＊、ｂ１^＊との誤差ΔＥを算出し、許容誤差ΔＥｍｉｎと比較する。この場合、｜ΔＥ｜＜ΔＥｍｉｎでなければ、修正値ΔＣ、ΔＭ、ΔＹを算出して初期値Ｃ１、Ｍ１、Ｙ１を修正し、前記の処理を繰り返す。
【００１９】
なお、前記修正値ΔＣ、ΔＭ、ΔＹは、次のようにして求めることができる。すなわち、デバイスデータＣ′Ｍ′Ｙ′に対する測色値Ｌａｂが微小範囲内で線形であると仮定すると、修正値ΔＣ、ΔＭ、ΔＹと測色値Ｌａｂの微小変化量ΔＬ^＊、Δａ^＊、Δｂ^＊とは、
【００２０】
【数２】

【００２１】
の関係を満たすことになる。なお、Ｊはヤコビアン行列である。従って、修正値ΔＣ、ΔＭ、ΔＹは、
【００２２】
【数３】

【００２３】
として求められる。
【００２４】
以上のようにして繰り返し演算を行うことにより、任意の測色値ＬａｂからデバイスデータＣ′Ｍ′Ｙ′を求めることのできる逆変換関数Ｈ_ＢＫ ^−１が得られる。
【００２５】
ここで、前述したニュートン法による逐次近似法で逆変換関数Ｈ_ＢＫ ^−１を算出する際、その演算途中において算出される測色値ＬａｂおよびデバイスデータＣ′Ｍ′Ｙ′が当該画像出力装置の色再現域外となる場合があるため、このような色再現域外の測色値ＬａｂおよびデバイスデータＣ′Ｍ′Ｙ′を予めノイゲバウア式等に代表される線形結合式を用いて仮想データとして設定しておく必要がある。
【００２６】
そこで、ノイゲバウア式を用いて前記仮想データを設定する方法を説明する。説明を簡単にするために、例えば、印刷用紙上にＣおよびＭのインクに基づいて画像が形成されるものとする。前記印刷用紙の測色値ＬａｂをＤｗ、Ｃのインクの測色値ＬａｂをＤｃ、Ｍのインクの測色値ＬａｂをＤｍとし、デバイスデータＣに基づくＣの色の網点面積比をｃ、デバイスデータＭに基づくＭの色の網点面積比をｍとすると、得られる測色値Ｓは、
Ｓ＝Ｄｗ・（１−ｃ）・（１−ｍ）＋Ｄｃ・ｃ・（１−ｍ）＋Ｄｍ・ｍ・（１−ｃ）＋Ｄｃ・Ｄｍ・ｍ・ｃ
として求めることができる。なお、Ｄｗ、Ｄｃ、ＤｍおよびＳは、測色値Ｌ^＊、ａ^＊、ｂ^＊毎に設定されるものとする。
【００２７】
また、前記の測色値Ｓを求めるノイゲバウア式に対して、さらに、印刷特有の階調再現特性（ドットゲイン）やインク間の非加算的な特性（トラッピング）を考慮した補正を加えることで、より現実的な印刷系に近い仮想データを設定することができる。例えば、単色に対するドットゲインは、ユール（Ｙｕｌｅ）とニールセン（Ｎｉｅｌｓｅｎ）による補正式やマレイ（Ｍｕｒｒａｙ）とデービス（Ｄａｖｉｅｓ）による補正式、あるいは、単純な多項式近似による補正式を用いて補正することができる。具体的には、Ｃの色に対するドットゲインの補正式をｄｃ（ｃ）、Ｍの色に対するドットゲインの補正式をｄｍ（ｍ）として、前記ノイゲバウア式において、ｃ＝ｄｃ（ｃ）、ｍ＝ｄｍ（ｍ）に置換することで、ドットゲインを考慮した仮想データを得ることができる。また、各インクの色の測色値Ｌａｂがトラッピング等により変化する場合には、例えば、Ｃの色に対する変化を関数ｊｃ（Ｄｃ，ｃ）、Ｍの色に対する変化を関数ｊｍ（Ｄｍ，ｍ）として、前記ノイゲバウア式において、Ｄｃ＝ｊｃ（Ｄｃ，ｃ）、Ｄｍ＝ｊｍ（Ｄｍ，ｍ）に置換することで、トラッピング考慮した仮想データを得ることができる。
【００２８】
さらに、前記仮想データは、上述したノイゲバウア式を用いる代わりに、既知の測色値ＬａｂとデバイスデータＣ′Ｍ′Ｙ′Ｋ′との関係より、最尤二乗法等の線形計画法を用いて求めることもできる。
【００２９】
次に、以上のようにして準備された順変換関数Ｈ_Ａおよび逆変換関数Ｈ_ＢＫ ^−１を用いて、出力条件Ａにおける任意のデバイスデータＣＭＹＫを出力条件ＢのデバイスデータＣ′Ｍ′Ｙ′Ｋ′に変換する処理について、図２の模式図に従って説明する。
ステップＳ２Ａ
先ず、出力条件Ａの任意のデバイスデータＣＭＹＫに対する測色値ＬａｂをステップＳ１Ａで求めた順変換関数Ｈ_Ａを用いて求める。
ステップＳ３Ｂ
一方、出力条件ＢのデバイスデータＣ′Ｍ′Ｙ′Ｋ′に対して任意に設定されるデバイスデータＫ′に対応する逆変換関数Ｈ_ＢＫ ^−１を逆変換関数ユニットＧから選択する。この場合、デバイスデータＫ′に対応する逆変換関数Ｈ_ＢＫ ^−１がないときには、デバイスデータＫ′に隣接する逆変換関数Ｈ_ＢＫ ^−１、例えば、Ｋｔ≦Ｋ′≦Ｋｓの関係にある逆変換関数Ｈ_ＢＫｔ ^−１あるいは逆変換関数Ｈ_ＢＫｓ ^−１を選択する。なお、デバイスデータＫ′は、出力条件ＡのデバイスデータＫに等しく設定してもよい。また、補間する場合の処理については、後述する。
ステップＳ４
ここで、ステップＳ２Ａで求めた測色値Ｌａｂと、ステップＳ３Ｂで選択した逆変換関数Ｈ_ＢＫ ^−１とから、出力条件ＢでのデバイスデータＣ′Ｍ′Ｙ′を求める処理（ステップＳ５）に先立ち、出力条件Ａと出力条件Ｂとの間での写像可能な範囲の調整を行う。
【００３０】
すなわち、各出力条件ＡおよびＢの画像出力装置において、出力可能な画像の最大濃度および最小濃度は、使用するインクや印刷用紙の濃度によって決定されており、その範囲外の濃度からなる画像を形成することはできない。例えば、図３の（ａ）に示すように、出力条件Ａでは、範囲ａの濃度で画像を作成することができる。また、図３の（ｃ）に示すように、出力条件Ｂでは、範囲ｂの濃度で画像を作成することができる。そこで、これらの出力条件ＡおよびＢの間で写像可能な範囲を調整するため、図３の（ｂ）に示す階調変換カーブＰを設定する。なお、この階調変換カーブＰは、出力条件Ａでの測色値Ｌａｂ（明度Ｌ^＊）を出力条件Ｂでの測色値Ｌａｂ（明度Ｌ^＊）に変換するものであり、そのカーブ形状を調整することにより、出力条件Ｂでの画像の階調を任意に調整することが可能である。
【００３１】
そこで、前記のように設定された階調変換カーブＰを用いて、ステップＳ２Ａで求めた出力条件Ａの任意のデバイスデータＣＭＹに対する測色値Ｌａｂを出力条件Ｂの写像範囲の測色値Ｌａｂに変換する。
ステップＳ５
次に、ステップＳ３Ｂで選択した逆変換関数Ｈ_ＢＫ ^−１に対して、前記のようにして求められた測色値Ｌａｂを適用することで、出力条件ＢでのデバイスデータＣ′Ｍ′Ｙ′Ｋ′を求める。
【００３２】
図３の（ｄ）は、出力条件Ａでの任意のデバイスデータＣＭＹＫと、デバイスデータＣＭＹＫから以上のようにして求められた出力条件ＢでのデバイスデータＣ′Ｍ′Ｙ′Ｋ′との関係を示したものである。なお、図３の（ｄ）の関係をデバイスデータＫ毎に設定しておき、直接、デバイスデータＣＭＹＫからデバイスデータＣ′Ｍ′Ｙ′Ｋ′を求めるようにしてもよい。
【００３３】
以上のようにして、写像元のデバイスデータＣＭＹＫから写像先のデバイスデータＣ′Ｍ′Ｙ′Ｋ′を容易且つ高精度に求めることができる。
【００３４】
次に、ステップＳ３Ｂにおいて、逆変換関数Ｈ_ＢＫ ^−１をデバイスデータＫ′に応じて補間する場合について説明する。
【００３５】
先ず、補間処理の方法として、出力条件ＢでのデバイスデータＫ′に従って逆変換関数Ｈ_ＢＫ ^−１を内分計算によって求める場合、例えば、デバイスデータＫ′の前後にあるデバイスデータＫｔおよびＫｓ（Ｋｔ≦Ｋ′≦Ｋｓ）に対応する逆変換関数Ｈ_ＢＫｔ ^−１およびＨ_ＢＫｓ ^−１を逆変換関数ユニットＧから選択する。次いで、これらの逆変換関数Ｈ_ＢＫｔ ^−１およびＨ_ＢＫｓ ^−１を（Ｋｓ−Ｋ′）：（Ｋ′−Ｋｔ）の内分比率で内分処理することにより、デバイスデータＫ′に対応する新たな逆変換関数Ｈ_ＢＫ ^−１を求める。そして、この逆変換関数Ｈ_ＢＫ ^−１を用いて、測色値ＬａｂからデバイスデータＣ′Ｍ′Ｙ′への写像を求めることができる。
【００３６】
また、内分計算をするにあたり、内分比率を出力条件ＡのデバイスデータＣＭＹＫの測色値Ｌａｂである明度Ｌ^＊に基づいて設定するようにしてもよい。
【００３７】
例えば、出力条件Ａにおける順変換関数Ｈ_Ａ（ステップＳ１Ａで設定されている。）を用いて、出力条件ＡのデバイスデータＣＭＹＫの明度Ｌ^＊を求め、この明度Ｌ^＊に対する内分比率αを図４に示すように設定されたテーブルａ１〜ａ３から所望の特性のテーブルを選択して決定する。具体的には、例えば、出力条件ＢのデバイスデータＣ′Ｍ′Ｙ′は、テーブルａ１〜ａ３によって決定した内分比率αにより、
Ｃ′Ｍ′Ｙ′＝α・ｇ_Ｋｓ＋（１−α）・ｇ_Ｋｔ
として求められる。この場合、明度Ｌ^＊が低いほどデバイスデータＫ′が増え、デバイスデータＣ′Ｍ′Ｙ′が減少することになる。
【００３８】
さらに、出力条件ＡのデバイスデータＣＭＹＫの明度Ｌ^＊や彩度のヒストグラムを用いて、例えば、明るい画像に対しては内分比率が小さくなるようにし、暗い画像に対しては内分比率が大きくなるように動的に設定するようにしてもよい。具体的には、内部比率のテーブルを多項式で近似し、そのカーブの形状をヒストグラムの値と相関させて変更する方法が考えられる。
【００３９】
さらにまた、デバイスデータＣ′Ｍ′Ｙ′Ｋ′のオブジェクト属性に基づき、例えば、デバイスデータＣ′Ｍ′Ｙ′Ｋ′が文字画像に係るものであれば内分比率αを１に固定し、その他の画像に対しては、前述したように内分比率を画像に応じて設定するようにしてもよい。
【００４０】
なお、上述した実施形態では、写像元の４色のデバイスデータＣＭＹＫを写像先の４色のデバイスデータＣ′Ｍ′Ｙ′Ｋ′に変換する場合について説明したが、５色以上のデバイスデータ間においても、同様にして色変換を行うことができる。例えば、デバイスデータがＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋ、Ｂの５色であるとすると、デバイスデータＫ、Ｂを固定し、残りの３色のデバイスデータＣＭＹについて順変換関係、逆変換関係等を前記デバイスデータＫ、Ｂの組み合わせ毎に求め、それに基づいてデバイスデータＣＭＹＫＢ間の色変換を行うようにすればよい。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る色変換方法によれば、出力条件の異なる４色以上のデバイスデータ間において、変換関係をデバイスデータの３色を除く残りの色毎に設定することにより、極めて簡易且つ迅速に写像を行うことができる。しかも、前記変換関係の設定されていない前記残りの色に関しては、その間を補間処理することで求めることができるので、それによって高精度な写像も実現される。また、前記補間処理を写像元の画像の特徴に応じて調整することで、写像先において所望の色調からなる画像を容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の色変換方法の全体フローチャートである。
【図２】本実施形態の色変換方法において、順変換関係および逆変換関係を用いた変換関係の説明図である。
【図３】本実施形態の色変換方法におけるデバイスデータの変換関係の説明図である。
【図４】本実施形態の色変換方法における変換関係の内分比率を設定するテーブルの説明図である。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a color conversion method for converting device data of four or more colors, for example, device data C, M, Y, K into device data C, M, Y, K having different output conditions.
[0002]
[Prior art]
An image output apparatus that outputs a color image to an output medium such as a printed material or a CRT performs area modulation and density modulation of halftone% based on C, M, Y, K, and R, G, and B device data. By realizing on the output medium, the color image is reproduced. In this case, the color characteristics of the reproduced color image depend on the properties of the color material and the output medium (output paper, phosphor, etc.) to be used, or the output conditions including other printing conditions.
[0003]
Various methods have been proposed for obtaining device data capable of obtaining a desired color image in response to such output conditions. For example, as in the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. HEI 3-131920, a method for obtaining device data by performing direct mapping conversion using a color conversion table obtained in advance under a specific printer or printing conditions, As in the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-362869, a maximum likelihood solution of a masking process coefficient is determined so that the colorimetric values of different image output devices match, and device data is obtained using this coefficient. There is a way to do it.
[0004]
By the way, in an image output apparatus for producing a color print, various variations are required for an output image. For example, an operation is required to select a color material or an output medium and adjust a quantity of the color material so that a desired image can be obtained. However, it is difficult to perform high-precision color conversion corresponding to such a demand with the above-described conventional technology.
[0005]
That is, when creating a color print, four colors of C, M, Y, and K are generally used as device data. Therefore, for example, in order to convert the mapping source device data C, M, Y, and K into the mapping destination device data C ′, M ′, Y ′, and K ′ having different output conditions, the device data C, M , Y, K need to be converted into device-independent L ^* , a ^* , b ^*, etc. colorimetric values, and then converted from the colorimetric values into device data C ', M', Y ', K'. is there. In this case, since the colorimetric values are three variables and the device data are four variables, a high-precision conversion relationship cannot be obtained with the above-described related art. In particular, in printed matter, it is necessary to save a noticeable color such as gray and to seek a conversion relationship that reduces the sacrifice of other colors. For this reason, a great deal of labor is required for the setup work. is the current situation.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in consideration of the above-described problems, and provides a color conversion method that can easily perform color conversion between device data of four or more colors having different output conditions and obtain a desired color. The purpose is to do.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The color conversion method according to the present invention is a color conversion method between different output conditions of a color image formed using device data of four or more colors,
A step (S1A, S1B) of obtaining a mapping from device data of four or more colors to colorimetric values under each output condition as a forward conversion relationship;
In the forward conversion relationship of the mapping destination, the colors other than the three colors of the device data are fixed to predetermined values, and the mapping from the colorimetric values to the device data of the three colors is inversely converted in the forward conversion relationship. A step (S2B) of obtaining a relationship for each predetermined value of the remaining colors;
Obtaining a colorimetric value for any device data under the output condition of the mapping source from the forward conversion relationship of the mapping source (S2A) ;
Converting the brightness of the colorimetric value under the output condition of the mapping source into the brightness of a mapping range under the output condition of the mapping destination (S4);
Obtaining the inverse transformation relationship in the output condition of the mapping destination with respect to arbitrary device data of the remaining color in the output condition of the mapping source (S3B);
The device data in the output conditions of the mapping destination for the colorimetric values converted into the mapping range in the output condition of the lightness mapping destination, the in the output conditions of the mapping destination for the previous SL any remaining device data color A step (S5 ) of obtaining from the inverse transformation relation;
It is characterized by comprising.
[0008]
In this case, when performing the conversion process of the device data, an inverse conversion relationship is selected or interpolated according to the remaining colors other than the three colors of the device data, for example, the device data K, and then the relationship is used using the relationship. Since conversion of device data of three colors is performed, conversion between device data of four or more colors can be performed extremely easily, quickly, and with high accuracy.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 shows an overall flowchart of a color conversion method according to an embodiment of the present invention. In the following description, device data C, M, Y, and K of the mapping source in an image output apparatus that creates a printed material under output conditions A that are printing conditions such as predetermined ink, printing paper, and printing pressure are represented by a reproduction range ( Gamut) and other device data C ', M', Y ', K' of the mapping destination in another image output apparatus for producing a printed material under the output condition B which is a printing condition different from the output condition A. The case of conversion will be described. The device data may include a specific color (special color) other than C, M, Y, and K, or may include a combination other than C, M, Y, and K.
Steps S1A, S1B
First, under each of the output conditions A and B, the device-dependent colorimetric values L ^* , a ^* , and b ^* are obtained from the device data C, M, Y, and K (hereinafter, referred to as device data CMYK and the like as necessary). (hereinafter referred to as colorimetric values Lab if necessary.) leads to obtaining the forward conversion function _{H a} and _{H B} (forward conversion relationship). In this case, in addition to the CIE colorimetric colorimetric values Lab, forward conversion is performed using device-independent common color space data such as colorimetric values L ^* , u ^* , v ^* , and tristimulus values X, Y, Z. The relationship may be determined.
[0010]
In order to obtain the forward conversion function _HA , for example, using an image output device set to the output condition A, a plurality of color patches are created by changing the device data CMYK by 10%, and the colorimetric values Lab are obtained. By measuring using a colorimeter, a mapping from the device data CMYK on the regular grid to the colorimetric values Lab on the irregular grid is obtained. Then, from the mapping relation thus obtained, by using a maximum likelihood square method or the like that minimizes an error,
Lab = _HA (CMYK)
As a result, a forward conversion function _HA that can determine the colorimetric value Lab from arbitrary device data CMYK is obtained.
[0011]
For example, in the maximum likelihood method, the relationship between the device data CMYK and the colorimetric value Lab is, for example, that the device data CMYK of a color patch is C1, M1, Y1, K1,..., Ck, Mk, Yk, Kk. , Lk, ak, bk, and coefficients linearly combining these as a0, a1,..., Am,
[0012]
(Equation 1)

[0013]
In this case, the relationship between the colorimetric value L ^* and the device data CMYK can be expressed as VL = ML · AL. Similarly, the relationship between the calorimetric value a ^* and the device data CMYK and the relationship between the calorimetric value b ^* and the device data CMYK can be Va = Ma · Aa and Vb = Mb · Ab.
[0014]
Here, if the error in the case of obtaining the maximum likelihood solution AL and e, a transposed matrix of the matrix VL and VL ^T, the error e is

It is expressed as The maximum likelihood solution AL that minimizes this error e is
AL = (ML ^T · ML) · ML ^T · VL
Is required. The maximum likelihood solutions Aa and Ab can be obtained in a similar manner. By using these maximum likelihood solutions AL, Aa, and Ab, a forward conversion function _HA that can obtain a colorimetric value Lab from arbitrary device data CMYK is obtained.
[0015]
Similarly, a color patch is created using the image output device set in the output condition B, the colorimetric value Lab is measured, and then a maximum likelihood square method or the like that minimizes an error is used.
Lab = H _B (C′M′Y′K ′)
As a forward conversion function _{H B} which can be obtained colorimetric values Lab from any device data C'M'Y'K 'is obtained.
Step S2B
Next, the forward conversion function H _B obtained in step S1B, and secure the device data K 'to a predetermined value,
C′M′Y ′ = H _BK ⁻¹ (Lab)
, An inverse conversion function H _BK ⁻¹ (reverse conversion relationship) for obtaining device data C′M′Y ′ from an arbitrary colorimetric value Lab is obtained for each device data K ′. Note that a set of a plurality of inverse transform functions H _BK ⁻¹ for each device data K ′ is defined as an inverse transform function unit G.
[0016]
In this case, the colorimetric values Lab obtained from the device data C'M'Y 'are generally arranged on an irregular lattice, and the device data C'M'Y' for an arbitrary colorimetric value Lab is simply inverted. Since it cannot be obtained even by calculation, the inverse transformation function H _BK ⁻¹ is obtained using a successive approximation method or the like.
[0017]
Hereinafter, a method of calculating the inverse transformation function H _BK ⁻¹ using the Newton method, which is a typical example of the successive approximation method, will be described.
[0018]
First, it is assumed that arbitrary target values of the colorimetric values Lab are L0 ^* , a0 ^* , and b0 ^*, and an allowable error in the repetitive calculation is ΔEmin. Then, the known initial value of the device data C'M'Y 'set to C1, M1, Y1, using forward transformation function _{H B} obtained in step S1B, colorimetric values to the device data C1, M1, Y1 L1 ^* , a1 ^* , and b1 ^* are obtained. Then, colorimetric value ^L0 * is the target ^value, a0 *, and b0 ^*, the colorimetric values ^L1 ^*, a1 *, and calculates an error ΔE between b1 ^*, compared with the allowable error DerutaEmin. In this case, unless | ΔE | <ΔEmin, the correction values ΔC, ΔM, and ΔY are calculated to correct the initial values C1, M1, and Y1, and the above processing is repeated.
[0019]
The correction values ΔC, ΔM, and ΔY can be obtained as follows. That is, assuming that the colorimetric value Lab for the device data C′M′Y ′ is linear within a minute range, the correction values ΔC, ΔM, ΔY and the minute changes ΔL ^* , Δa ^* , Δb of the colorimetric value Lab. ^{* Means}
[0020]
(Equation 2)

[0021]
Will satisfy the relationship. Note that J is a Jacobian matrix. Therefore, the correction values ΔC, ΔM, and ΔY are
[0022]
(Equation 3)

[0023]
Is required.
[0024]
By performing the repetitive operation as described above, an inverse conversion function H _BK ^-1 that can obtain device data C′M′Y ′ from an arbitrary colorimetric value Lab is obtained.
[0025]
Here, when calculating the inverse transformation function H _BK ^-1 by the successive approximation method based on the Newton's method described above, the colorimetric value Lab and the device data C′M′Y ′ calculated during the calculation are used in the image output apparatus. Since the colorimetric values Lab and the device data C′M′Y ′ outside the color gamut may be set as virtual data in advance using a linear combination formula represented by a Neugebauer formula or the like, since the color gamut may fall outside the color gamut. Need to be kept.
[0026]
Therefore, a method of setting the virtual data using the Neugebauer equation will be described. For the sake of simplicity, it is assumed that an image is formed on printing paper based on C and M inks, for example. The colorimetric value Lab of the printing paper is Dw, the colorimetric value Lab of the C ink is Dc, the colorimetric value Lab of the M ink is Dm, and the dot area ratio of the C color based on the device data C is c. Assuming that the halftone dot area ratio of the color of M based on the device data M is m, the obtained colorimetric value S is
S = Dw- (1-c)-(1-m) + Dc-c- (1-m) + Dm-m- (1-c) + Dc-Dm-m-c
Can be obtained as Note that Dw, Dc, Dm, and S are set for each of the calorimetric values L ^* , a ^* , and b ^* .
[0027]
Further, the Neugebauer equation for obtaining the colorimetric value S is further corrected by taking into account the tone reproduction characteristic (dot gain) unique to printing and the non-additive characteristic (trapping) between inks. Virtual data closer to a more realistic printing system can be set. For example, the dot gain for a single color can be corrected using a correction formula based on Yule and Nielsen, a correction formula based on Murray and Davis, or a correction formula based on a simple polynomial approximation. it can. Specifically, assuming that the correction formula for the dot gain for the color C is dc (c) and the correction formula for the dot gain for the color M is dm (m), in the Neugebauer formula, c = dc (c), m = By substituting dm (m), virtual data can be obtained in consideration of the dot gain. When the colorimetric value Lab of each ink color changes due to trapping or the like, for example, the change for the C color is a function jc (Dc, c), and the change for the M color is a function jm (Dm, m). By replacing Dc = jc (Dc, c) and Dm = jm (Dm, m) in the Neugebauer equation, virtual data in which trapping is considered can be obtained.
[0028]
Furthermore, instead of using the above-mentioned Neugebauer equation, the virtual data is obtained by using a linear programming method such as a maximum likelihood square method based on the relationship between the known colorimetric values Lab and the device data C′M′Y′K ′. You can also ask.
[0029]
Next, using the forward conversion function _HA and the inverse conversion function _HBK- ¹ prepared as described above, arbitrary device data CMYK in the output condition A is converted into device data C'M'Y 'of the output condition B. The process of converting to K 'will be described with reference to the schematic diagram of FIG.
Step S2A
First, the colorimetric value Lab for any device data CMYK under the output condition A is obtained using the forward conversion function _HA obtained in step S1A.
Step S3B
On the other hand, the inverse conversion function _HBK- ¹ corresponding to the device data K 'arbitrarily set for the device data C'M'Y'K' of the output condition B is selected from the inverse conversion function unit G. In this case, the device data K 'when there is no inverse transform function _H ^{BK -1} corresponding to the device data K' inverse transform function _H ^{BK -1} adjacent, for example, the inverse transform in relation Kt ≦ K '≦ Ks to select a function _H ^{BKT -1} or inverse transformation function _H ^{BKs -1.} Note that the device data K ′ may be set equal to the device data K of the output condition A. The processing in the case of interpolation will be described later.
Step S4
Here, from the colorimetric value Lab obtained in step S2A and the inverse conversion function H _BK ^-1 selected in step S3B, a process of obtaining device data C'M'Y 'under the output condition B (step S5). Prior to this, adjustment of the mappable range between the output condition A and the output condition B is performed.
[0030]
That is, in the image output device under each of the output conditions A and B, the maximum density and the minimum density of the image that can be output are determined by the density of the ink and the printing paper used, and an image having a density outside the range is formed. I can't. For example, as shown in FIG. 3A, under the output condition A, an image can be created with the density in the range a. Further, as shown in FIG. 3C, under the output condition B, an image can be created with the density in the range b. Therefore, in order to adjust the range that can be mapped between these output conditions A and B, a gradation conversion curve P shown in FIG. 3B is set. Incidentally, the tone conversion curve P is for converting colorimetric values Lab at the output condition A (lightness ^{L *)} on the colorimetric values Lab at the output conditions B (lightness ^{L *),} the curve shape By performing the adjustment, it is possible to arbitrarily adjust the gradation of the image under the output condition B.
[0031]
Then, using the gradation conversion curve P set as described above, the colorimetric value Lab for any device data CMY of the output condition A obtained in step S2A is converted to the colorimetric value Lab of the mapping range of the output condition B. Convert.
Step S5
Next, by applying the calorimetric value Lab obtained as described above to the inverse transformation function H _BK ^-1 selected in step S3B, the device data C′M′Y ′ under the output condition B is obtained. Find K '.
[0032]
FIG. 3D shows a relationship between arbitrary device data CMYK under the output condition A and device data C′M′Y′K ′ under the output condition B obtained from the device data CMYK as described above. It is shown. The relationship shown in FIG. 3D may be set for each device data K, and the device data C′M′Y′K ′ may be directly obtained from the device data CMYK.
[0033]
As described above, the mapping destination device data C'M'Y'K 'can be easily and accurately obtained from the mapping source device data CMYK.
[0034]
Next, a case will be described in which the inverse conversion function H _BK ^-1 is interpolated according to the device data K ′ in step S3B.
[0035]
First, as an interpolation processing method, when the inverse conversion function H _BK ⁻¹ is calculated by internal division according to the device data K ′ under the output condition B, for example, the device data Kt and Ks (Kt (Kt) before and after the device data K ′ are obtained. ≦ K 'to select the inverse transform function _H ^{BKT -1} and _H ^{BKs -1} corresponding to ≦ Ks) from the inverse transform function unit G. Then, 'by internally dividing treated with internal division ratio of :( K'-Kt), the device data K These inverse transform function _H ^{BKT -1} and _{^{H BKs -1 (Ks-K)}} ' new corresponding to The inverse transformation function H _BK ^-1 is calculated. Then, by using the inverse transformation function H _BK ⁻¹ , a mapping from the colorimetric value Lab to the device data C′M′Y ′ can be obtained.
[0036]
In calculating the internal division, the internal division ratio may be set based on the lightness L ^* which is the colorimetric value Lab of the device data CMYK of the output condition A.
[0037]
For example, the lightness L ^* of the device data CMYK of the output condition A is obtained using the forward conversion function _HA (set in step S1A) under the output condition A, and the internal ratio α to the lightness L ^* is calculated. A table having desired characteristics is selected and determined from the tables a1 to a3 set as shown in FIG. Specifically, for example, the device data C′M′Y ′ of the output condition B is calculated based on the internal division ratio α determined by the tables a1 to a3.
C′M′Y ′ = α · g _Ks + (1−α) · g _Kt
Is required. In this case, the device data K 'increases and the device data C'M'Y' decreases as the brightness L ^* decreases.
[0038]
Further, using the histogram of the lightness L ^* and the saturation of the device data CMYK of the output condition A, for example, the internal ratio is reduced for a bright image, and the internal ratio is increased for a dark image. You may make it set dynamically so that it may become. Specifically, a method of approximating the table of the internal ratio by a polynomial and changing the shape of the curve by correlating with the value of the histogram can be considered.
[0039]
Furthermore, based on the object attribute of the device data C'M'Y'K ', for example, if the device data C'M'Y'K' relates to a character image, the internal ratio α is fixed to 1; For other images, the internal division ratio may be set according to the image as described above.
[0040]
In the above-described embodiment, the case where the device data CMYK of four colors of the mapping source is converted into the device data C'M'Y'K 'of four colors of the mapping destination has been described. Also, color conversion can be performed in the same manner. For example, assuming that the device data has five colors of C, M, Y, K, and B, the device data K and B are fixed, and the forward conversion relationship, the inverse conversion relationship, and the like for the remaining three color device data CMY. The color conversion between the device data CMYKB may be performed based on each combination of the device data K and B.
[0041]
【The invention's effect】
As described above, according to the color conversion method of the present invention, by setting the conversion relationship between device data of four or more colors having different output conditions for each of the remaining colors except for the three colors of the device data, The mapping can be performed very simply and quickly. In addition, the remaining colors for which the conversion relationship has not been set can be obtained by performing an interpolation process between them, thereby realizing high-precision mapping. Further, by adjusting the interpolation processing according to the characteristics of the image of the mapping source, an image having a desired color tone at the mapping destination can be easily obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall flowchart of a color conversion method according to an embodiment.
FIG. 2 is an explanatory diagram of a conversion relationship using a forward conversion relationship and an inverse conversion relationship in the color conversion method of the present embodiment.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a conversion relationship of device data in the color conversion method of the embodiment.
FIG. 4 is an explanatory diagram of a table for setting an internal division ratio of a conversion relationship in the color conversion method according to the embodiment.

Claims

４色以上のデバイスデータを用いて形成されるカラー画像の異なる出力条件間での色変換方法であって、
各出力条件における４色以上のデバイスデータから測色値への写像を順変換関係として求めるステップ（Ｓ１Ａ、Ｓ１Ｂ）と、
写像先の前記順変換関係において、前記デバイスデータの３色を除く残りの色を所定値に固定し、前記測色値から前記３色の前記デバイスデータへの写像を前記順変換関係の逆変換関係として前記残りの色の所定値毎に求めるステップ（Ｓ２Ｂ）と、
写像元の前記出力条件における任意のデバイスデータに対する測色値を写像元の前記順変換関係から求めるステップ（Ｓ２Ａ）と、
写像元の前記出力条件における前記測色値の明度を、写像先の前記出力条件における写像範囲の明度に変換するステップ（Ｓ４）と、
写像元の前記出力条件における前記残りの色の任意のデバイスデータに対する写像先の前記出力条件における前記逆変換関係を求めるステップ（Ｓ３Ｂ）と、
明度が写像先の前記出力条件における写像範囲に変換された前記測色値に対する写像先の前記出力条件におけるデバイスデータを、前記残りの色の任意のデバイスデータに対する写像先の前記出力条件における前記逆変換関係から求めるステップ（Ｓ５）と、
からなることを特徴とする色変換方法。A color conversion method between different output conditions of a color image formed using device data of four or more colors,
A step (S1A, S1B) of obtaining a mapping from device data of four or more colors to colorimetric values under each output condition as a forward conversion relationship;
In the forward conversion relationship of the mapping destination, the colors other than the three colors of the device data are fixed to predetermined values, and the mapping from the colorimetric values to the device data of the three colors is inversely converted to the forward conversion relationship. A step (S2B) of obtaining a relationship for each predetermined value of the remaining colors;
Obtaining a colorimetric value for any device data under the output condition of the mapping source from the forward conversion relationship of the mapping source (S2A) ;
Converting the brightness of the colorimetric value under the output condition of the mapping source into the brightness of a mapping range under the output condition of the mapping destination (S4);
Obtaining the inverse transformation relationship in the output condition of the mapping destination with respect to arbitrary device data of the remaining color in the output condition of the mapping source (S3B);
The device data in the output conditions of the mapping destination for the colorimetric values converted into the mapping range in the output condition of the lightness mapping destination, the in the output conditions of the mapping destination for the previous SL any remaining device data color A step (S5 ) of obtaining from the inverse transformation relation;
A color conversion method characterized by comprising:

請求項１記載の方法において、
前記出力条件は、印刷条件であることを特徴とする色変換方法。The method of claim 1, wherein
The color conversion method, wherein the output condition is a printing condition.

請求項１記載の方法において、
前記デバイスデータは、デバイスデータＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋであり、前記残りの色がデバイスデータＫに係る色であることを特徴とする色変換方法。The method of claim 1, wherein
The device data is device data C, M, Y, and K, and the remaining color is a color related to the device data K.

請求項１記載の方法において、
前記測色値は、ＣＩＥ表色系における測色値Ｌ^*、ａ^*、ｂ^*であることを特徴とする色変換方法。The method of claim 1, wherein
The color conversion method, wherein the colorimetric values are colorimetric values L ^* , a ^* , and b ^* in a CIE color system.

請求項１記載の方法において、
測色値に対する写像先の前記出力条件におけるデバイスデータは、前記デバイスデータを構成する前記残りの色のデバイスデータに最も近い前記所定値に対する前記逆変換関係から求めることを特徴とする色変換方法。The method of claim 1, wherein
A color conversion method, wherein device data in the output condition of a mapping destination with respect to a colorimetric value is obtained from the inverse conversion relationship with respect to the predetermined value closest to device data of the remaining colors constituting the device data.

請求項１記載の方法において、
測色値に対する写像先の前記出力条件におけるデバイスデータは、前記デバイスデータを構成する前記残りの色のデバイスデータの前後の前記所定値に対する前記逆変換関係から補間処理により求めることを特徴とする色変換方法。The method of claim 1, wherein
The device data in the output condition of the mapping destination with respect to the colorimetric value is obtained by interpolation from the inverse conversion relationship with respect to the predetermined value before and after the device data of the remaining colors constituting the device data. Conversion method.

請求項６記載の方法において、
前記補間処理は、写像元のデバイスデータにより構成される画像の特性に従って重み付け処理されることを特徴とする色変換方法。The method of claim 6, wherein
A color conversion method, wherein the interpolation processing is performed by weighting according to characteristics of an image constituted by device data of a mapping source.